Hoogwaardige nikkelgebaseerde legering gesmeed ronde staaf voor industriële toepassingen

Niemand koopt eenGesmede ronde staaf van nikkelgebaseerde legering omdat het de goedkope optie was. Koolstofstalen kogels kosten een fractie van de prijs, en zelfs roestvrijstalen staven kosten aanzienlijk minder per kilogram. Een koper die Inconel 625 of Hastelloy C-276 in staafvorm koopt, lost een specifiek technisch probleem op: een probleem waarbij het metaal in een chemische reactor, een gasturbine, een boorgatgereedschap of een scheepsbevestigingssamenstel terechtkomt, en de kosten van falen de kosten van het materiaal in de schaduw stellen. De smeedstap bestaat omdat die omgevingen een staaf vereisen zonder interne holtes, zonder segregatie in de middellijn en zonder zwak vlak dat zich achter een schoon oppervlak verbergt.

Als professionele fabrikant en leverancier van op nikkel gebaseerde gelegeerd gesmede ronde staven in China,JILAIDAmaakt gebruik van gespecialiseerde smeedprocessen om de dichtheid van het materiaal en de uniformiteit van de interne structuur aanzienlijk te verbeteren, waardoor porositeit en segregatiedefecten worden geëlimineerd. Rechtheid kan binnen 1 mm/m worden bereikt, wat een hoger rendement en minder materiaalverlies oplevert voor daaropvolgende precisiebewerkingen.

Het smeden van nikkellegeringen is geen staal smeden

Het eerste dat een smederij leert als het overgaat van roestvrij staal naar nikkellegeringen, is dat het temperatuurvenster dramatisch kleiner wordt. Inconel 718 heeft een aanbevolen smeedbereik van ongeveer 1010 tot 1120 ° C - een band van 110 graden, vergeleken met het bereik van meer dan 100 graden dat beschikbaar is voor roestvrij staal 304. Maar de echte uitdaging ligt niet in het assortiment zelf. Het is dat nikkellegeringen hun sterkte behouden bij verhoogde temperaturen. De perskracht die nodig is om een ​​gegeven reductieverhouding te bereiken op een knuppel van nikkellegering is ruwweg 40 tot 60 procent hoger dan op austenitisch roestvast staal met dezelfde diameter bij dezelfde temperatuur. Dit betekent dat de perscapaciteit, het matrijsontwerp en de ramsnelheid allemaal anders moeten worden ingesteld, en dat de leercurve van de ene legeringsfamilie naar de andere steil is.

Nikkellegeringen zijn ook beter bestand tegen warmteoverdracht dan staal. Een knuppel die is doorweekt tot oppervlaktetemperatuur draagt ​​die temperatuur niet noodzakelijkerwijs door tot in de kern. Het smeden van een knuppel met een thermische gradiënt - heet oppervlak, koeler midden - veroorzaakt ongelijkmatige vervorming en kan interne scheuren veroorzaken die niet zichtbaar zijn op de afgewerkte staaf. De weektijd vóór het smeden moet langer zijn en de overdracht van oven naar pers moet sneller zijn, omdat knuppels van nikkellegeringen binnen enkele seconden hun werkbare temperatuur verliezen wanneer ze worden blootgesteld aan lucht bij kamertemperatuur.

We smeden op nikkel gebaseerde gelegeerd gesmede ronde staven met een diameter van 20 mm tot 350 mm. Standaard productiecentra met een diameter van 154 mm en een lengte van 500 mm, maar het volledige assortiment is beschikbaar voor bestellingen op maat.

Waartegen is elke kwaliteit gesmeed?

In plaats van de kwaliteiten in een temperatuurtabel op te sommen, is het nuttiger om te beschrijven waartegen elke legering feitelijk beschermt, want dat is wat de koper moet afstemmen op de gebruiksomgeving.

Hastelloy C-276 (N10276)is gesmeed voor omgevingen waar nat chloor, hypochlorietbleekmiddel of oxiderende zuurmengsels aanwezig zijn. Het hoge molybdeengehalte (15-17%) dat C-276 zijn putweerstand geeft, maakt het ook tot een van de moeilijkere nikkellegeringen om te smeden. De slijtage van de matrijzen is aanzienlijk en de vervormingsweerstand blijft hoog, zelfs aan de top van het smeedbereik. Staven geproduceerd uit C-276 gaan doorgaans naar chemische verwerkingsapparatuur: reactorintern, bevestigingsmiddelen in vaten en schachten voor pompen die gechloreerde media verwerken.

Inconel 625 (N06625)is het werkpaard van een nikkellegering. De combinatie van molybdeen (8-10%) en niobium (3,15-4,15%) geeft het kracht door oplossingsversterking in plaats van precipitatieharding, wat betekent dat het kan worden gesmeed en gebruikt zonder een aparte verouderingscyclus. Staven in 625 dienen een breed scala aan eindtoepassingen: maritieme hardware, uitlaatcomponenten in de lucht- en ruimtevaart, interne onderdelen van kernreactoren en gereedschappen voor olie en gas in boorgaten. Het is de kwaliteit die het meest in staafvorm wordt aangeboden, omdat de vraag consistent en breed is.

Inconel 718 (GH4169)is gesmeed voor toepassingen die een hoge treksterkte vereisen bij verhoogde temperaturen - gasturbineschijven, bevestigingsmiddelen voor motorassemblages en structurele componenten in cryogene dienst. In tegenstelling tot 625 is 718 een precipitatiehardende legering. De gesmede staaf wordt oplossingsgegloeid en vervolgens verouderd om de gamma-prime en gamma-double-prime precipitaten te ontwikkelen die de legering zijn sterkte geven. Dit betekent dat de smeedwerkplaats niet alleen de geometrie maar ook de thermische geschiedenis van de staaf moet controleren, omdat de oplossings-uitgloeiende toestand van de gesmede staaf de uiteindelijke verouderingseigenschappen beïnvloedt.

HC-22 (N06022)is nauw verwant aan C-276, maar met een hoger chroomgehalte (20-22,5% versus 14,5-16,5%). Het is gemaakt voor omgevingen waar oxiderende omstandigheden domineren over reducerende omstandigheden - rookgasontzwavelingssystemen, interne onderdelen van afvalverbrandingsinstallaties en agressieve chemische mengsels waarbij C-276 alleen niet voldoende marge biedt.

Legering 825 (N08825)en het Russische standaardequivalent Х20Н25 heeft een iets lager legeringsniveau dan de Hastelloy- en Inconel-kwaliteiten hierboven. Ze zijn gesmeed voor toepassingen waarbij zwavel- en fosforzuur betrokken zijn, en voor componenten in apparatuur voor verontreinigingsbeheersing. De 03Х20Н25-variant met gecontroleerd koolstofarm (0,03% max) is gespecificeerd waarbij sensibilisatie tijdens smeden of lassen moet worden vermeden.

08Х17Н14М2is het Russische standaardequivalent van 316L roestvrij staal, hier opgenomen omdat kopers in de GOS-markten het vaak samen met nikkellegeringen van dezelfde leverancier betrekken. Het smeedt gemakkelijker dan alle bovengenoemde nikkelkwaliteiten en is minder ernstig geschikt voor algemene corrosieve toepassingen.

Eerlijkheid, tolerantie en wat ze voor de koper betekenen

Op nikkel gebaseerde legering gesmede ronde staven zijn gespecificeerd voor nauwere rechtheidstoleranties dan gewalste staven, en dit is een van de belangrijkste redenen waarom kopers voor deze kwaliteiten smeden boven rollen verkiezen. Een gewalste Inconel 625 staaf mag een rechtheidsafwijking hebben van 4 mm per meter. Een gesmeed en rechtgetrokken staaf van dezelfde kwaliteit en maat kan worden geleverd met een snelheid van 1 mm per meter of beter. Voor kopers die de staaf tot roterende componenten zullen bewerken - assen, spindels, klepstelen - heeft deze rechtheid rechtstreeks invloed op de bewerkingsopbrengst. Minder materiaalafname betekent minder verspilling van een dure legering, en een baar die recht begint vermindert het risico op gereedschapsdoorbuiging tijdens CNC-draaien.

De diametertolerantie op rondes van gesmede nikkellegeringen is doorgaans alleen aan de pluszijde: +0 mm tot +2 mm op diameters tot 100 mm, +0 mm tot +3 mm op diameters boven 100 mm. Hierdoor kan de koper de machine op exacte maat afwerken. Als de staaf wordt gespecificeerd als een afgewerkte maat zonder verdere bewerking, kunnen we afgepelde of geslepen staven leveren met een h9- of h10-tolerantie - maar dit moet in de offerteaanvraag worden vermeld, omdat de productieroute en de kosten aanzienlijk veranderen.